酸碱催化反应英文解释翻译、酸碱催化反应的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 acid-base catalyzed reaction

分词翻译：

酸的英语翻译：

acerbity; ache; acid; grieved; pedantic; sour; tartness
【化】 acid
【医】 acidum

碱的英语翻译：

alkali; soda
【化】 alkali; base

催化反应的英语翻译：

【化】 catalytic reaction

专业解析

酸碱催化反应（Acid-Base Catalysis）是指通过酸或碱作为催化剂，提供或接受质子（H⁺），从而加速化学反应的过程。该概念在化学和生物化学中至关重要，尤其在酶催化反应中广泛应用。

一、核心概念与汉英对照

酸碱催化（Acid-Base Catalysis）：催化剂通过质子供体（酸）或质子受体（碱）功能参与反应。
- 酸催化（Acid Catalysis）：催化剂提供质子（H⁺）给反应物，稳定过渡态或生成高活性中间体，降低反应活化能。例如酯的水解（RCOOR' + H₂O → RCOOH + R'OH）常被酸催化。
- 碱催化（Base Catalysis）：催化剂接受反应物的质子，生成亲核性更强的物种（如醇盐离子 RO⁻）进攻底物。例如酮的卤仿反应（CH₃COR + X₂ → CHX₃ + RCOO⁻）常被碱催化。
- 广义酸碱催化（General Acid-Base Catalysis）：催化作用由溶液中任何能提供/接受质子的布朗斯特酸/碱完成（不限于 H⁺ 或 OH⁻）。这是酶催化中最常见的形式。

二、反应机制与原理

酸碱催化通过改变反应路径实现加速：

降低活化能：酸或碱催化剂通过稳定反应过渡态（如形成稳定的碳正离子、烯醇盐中间体）或生成更具反应性的亲电/亲核物种，显著降低反应所需的活化能。
质子转移（Proton Transfer）：这是酸碱催化的核心步骤。酸催化涉及催化剂向底物供质子（AH + S → A⁻ + SH⁺）；碱催化涉及催化剂从底物夺质子（B + SH → BH⁺ + S⁻）。质子转移改变了底物的电子分布和反应性。
协同催化：许多反应（如酰胺水解）需要酸和碱同时作用，分别活化底物的不同部分（如羰基氧质子化和亲核试剂去质子化）。

三、实际应用与重要性

化学合成：广泛用于有机合成，如酯化、水解、缩合、重排等反应。
生物化学（酶催化）：绝大多数酶利用其活性位点的氨基酸侧链（如 Asp, Glu, His, Cys, Tyr, Lys）作为广义酸碱催化剂，实现高效、专一的生物转化。例如，溶菌酶水解细菌细胞壁肽聚糖的关键步骤涉及 Glu35（广义酸）和 Asp52（稳定碳正离子中间体）的协同作用。
工业催化：固体酸碱催化剂（如沸石、金属氧化物）在石油炼制（裂化、异构化）、化工生产（如异丙苯法生产苯酚丙酮）中不可或缺。

权威参考资料

IUPAC 金皮书（物理化学术语）：提供酸碱催化的标准定义与分类（https://goldbook.iupac.org/）。
《物理有机化学》（Anslyn & Dougherty）：详细阐述酸碱催化机理与动力学（参考 Chapter 8: Acid and Base Catalysis）。
《生物化学》（Lehninger Principles of Biochemistry）：解析酶促反应中的酸碱催化机制（参考 Chapter 6: Enzymes）。
《美国化学会志》（JACS）相关研究论文：报道酸碱催化在合成与机理研究中的前沿进展（可通过 ACS Publications 数据库检索）。

网络扩展解释

酸碱催化反应是指通过酸或碱催化剂加速化学反应的过程，其核心机制涉及质子（H⁺）或电子对的转移，以降低反应活化能、稳定过渡态。以下是详细解释：

1.定义与分类

基本概念：酸碱催化反应分为质子酸碱催化（Brønsted酸碱）和电子对酸碱催化（Lewis酸碱）。前者通过质子转移实现，后者通过电子对的接受或给予完成。
特殊酸碱催化：仅由H⁺（酸）或OH⁻（碱）直接参与催化，如强酸强碱溶液中的反应。
一般酸碱催化：除H⁺/OH⁻外，还包括其他弱酸弱碱（如氨基酸残基、金属氧化物）的催化作用。

2.作用机制

质子转移：酸催化剂提供质子给反应物，或碱催化剂接受质子，形成稳定中间体，降低过渡态能量。例如，酶催化中的His残基可通过质子传递加速反应。
电子对转移：Lewis酸（如AlCl₃）接受电子对，Lewis碱提供电子对，活化反应物。例如，AlCl₃催化烷基化反应时与Cl⁻结合形成活性中间体。

3.催化剂类型

固体酸催化剂：如分子筛、硫酸盐型催化剂，广泛应用于石油裂化、烯烃聚合等工业反应。
生物酶催化剂：酶活性中心的Glu、Asp（酸性）、Lys、His（碱性）等氨基酸残基通过质子传递实现高效催化。

4.应用领域

工业领域：石油炼制中的催化裂化、芳烃烷基化等，酸催化剂占比超过70%。
生物化学：酶的酸碱催化是代谢反应的核心机制，如水解酶通过广义酸碱催化分解底物。

5.特点与优势

高效性：通过稳定过渡态显著降低反应所需能量，常温常压下即可进行。
选择性：特定酸碱位点可定向活化底物，减少副反应。例如，固体酸催化剂在烷基化反应中抑制碳正离子重排。

如需进一步了解具体催化反应实例或工业流程，可参考来源（石油工业应用）、（酶催化机制）等。